Vznik a vývoj galaxií

Sylabus

1. Moderní morfologické, spektro-fotometrické a kinematické klasifikace galaxií

2. Galaxie v různých kosmologických vzdálenostech (z=0-10). Observační metody v různých kosmologických vzdálenostech. Hlavní fotometrické a spektroskopické přehlídky (surveys) galaxií: 2dFGRS, SDSS, GEMS, VVDS, COSMOS, SAURON, ATLAS3D, CALIFA, ...

3. Barevný diagram galaxií: rudá posloupnost, modré mračn­o, zelené údolí. Pasivní vs. aktivní vývoj galaxií

4. Prostorově rozlišené hvězdné populace v galaxiích. Historie vzniku hvězd v různých typech galaxií. Schmidt-Kennicuttův zákon rychlosti vzniku hvězd

5. Temná hmota a Modifikovaná Newtonova dynamika (MOND) jako alternativa k ní. Univerzalita hustotního profilu temného hala. Navarro-Frenk-Whiteův a Einastův profil. Triaxialita, orientace a ,,useknutí (truncation)" hala

6. Interakce galaxií. Splynutí galaxií: ,,Minor mergers" vs. ,,major mergers". Slapové deformace. Slapové ,,trosky" (slupky, prstence, mosty, slapové chvosty). Transformace galaktického typu při interakci. Vznik nových galaxií při interakci

7. Kosmologický vývoj hmotnostní a luminozitní funkce galaxií. Kosmologický vývoj globální rychlosti vzniku hvězd. Vliv interakcí galaxií na rychlost vzniku hvězd

8. Koevoluce galaxií a centrálních super-masivních ­černých děr. Zpětná vazba AGN-mateřská galaxie. Korelace mezi hmotností centrální černé díry a vlastnostmi mateřských galaxií. Kosmologický vývoj těchto korelací. Vliv centrální č­erné díry na radiální závislost hustoty hvězd. Binární supermasivní černé díry, binární kvazary

9. Teorie spirálních hustotních vln - historie a souč­asnost. Nestabilita disků. Stacionární vs. tranzientní hustotní vlny

10. Migrač­ní mechanismy v galaxiích. Pří­čky, dvojpříčky­. Výměna momentu hybnosti na Lindbladových rezonancích a korotaci. Migrace způsobená tranzientními spirálními rameny. Migrace způsobená překryvem rezonancí. Další migrační mechanismy

11. Chemodynamický vývoj galaxií. Radiální gradienty abundancí. Relace věk-metalicita a věk-rychlost pro hvězdy. Rozdělovací funkce metalicity. Tzv ,,G-dwarf problem"

12. Současný standardní Lambda-CDM kosmologický model a jeho implikace pro vznik a vývoj galaxií a kup/superkup galaxií. Vývoj hmotnosti galaxií. Srážky galaxií vs chladná a horká akrece

13. N-částicové/hydrodynamické simulace galaxií a kosmické struktury (Millenium, Aquarius, Via Lactea, ...). Literatura: - Mo, H., van den Bosch, F., White, S., Galaxy Formation and Evolution, Cambridge University Press; 1st edition (2010), ISBN-13: 978-0521857932 - studijní materiály vypracované vyučujícím - odborné články doporučené vyučujícím

Anotace

Přednáška je zaměřena na seznámení s pokrokem, jehož bylo dosaženo ve výzkumu galaxií v posledních přibližně deseti letech díky kombinaci nových pozorování, teoretických modelů a superpočítačových simulací. Podává přehled o stavu poznání vzniku a vývoje galaxií v kontextu současného standardního kosmologického modelu a poskytne teoretický rámec pro interpretaci nových pozorování galaxií se současnými/budoucími pozemními a kosmickými dalekohledy.